CN109108232A - V法铸造用稳压过滤装置以及v法铸造系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种V法铸造用稳压过滤装置以及v法铸造系统，稳压过滤装置包括储气过滤罐、过滤组件、气阀、控制器、压力传感器组件以及泵组件，储气过滤罐设置有储气腔、进气口以及出气口，进气口以及出气口均连通储气腔，进气口连通砂箱，气阀安装于进气口与砂箱的管路上；过滤组件安装于储气腔内，用于过滤从砂箱中排出的气体中的砂粒；泵组件连接出气口；控制器分别与压力传感器、气阀以及泵组件电连接，压力传感器组件用于检测砂箱内的气体的压力信息，控制器用于控制气阀和泵组件的工作。该稳压过滤装置能够保证砂箱中压力稳定，提高成型质量，且能够过滤气体中的砂砾，减少进入真空泵中的砂砾，真空泵不易被损坏。

Description

V法铸造用稳压过滤装置以及V法铸造系统

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，具体而言，涉及一种V法铸造用稳压过滤装置以及V法铸造系统。

背景技术

V法铸造即真空密封造型，原理是利用塑料薄膜密封砂箱，采用真空泵抽出型内空气，在铸型内外形成压力差，使干砂紧实，以形成所需型腔。V法铸造区别于传统砂铸最大的优点是不使用粘合剂，因而减轻了砂处理工作，而且造型和铸件粘砂清理的劳动量也大大减少，旧砂回收率可达95％以上。V法铸造工艺生产出来的铸件质量好、表面光洁、轮廓清晰、尺寸准确、硬度均匀，有效延长了铸件的使用寿命。

发明人在研究中发现，传统的v法铸造系统在工作过程中至少存在如下缺点：

真空泵节能系统在V法铸造中是一个关键的高耗能系统，由于真空泵的压力不能保持稳定，导致真空泵不能适应不同产品对压力的需求，同时由于真空系统中含有大量的型砂，大大减少真空泵的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种V法铸造用稳压过滤装置，以改善传统的V法铸造设备作业过程中砂箱中气压不稳定、砂砾易损坏真空泵的问题。

本发明的目的在于提供一种V法铸造系统，以改善传统的V法铸造设备作业过程中砂箱中气压不稳定、砂砾易损坏真空泵的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

基于上述第一目的，本发明提供了一种V法铸造用稳压过滤装置，用于稳定砂箱中的气压，所述稳压过滤装置包括储气过滤罐、过滤组件、气阀、控制器、压力传感器组件以及泵组件，

所述储气过滤罐设置有储气腔、进气口以及出气口，所述进气口以及出气口均连通所述储气腔，所述进气口连通所述砂箱，所述气阀安装于所述进气口与所述砂箱的管路上；所述过滤组件安装于所述储气腔内，用于过滤从所述砂箱中排出的气体中的砂粒；所述泵组件连接所述出气口；所述控制器分别与所述压力传感器、所述气阀以及所述泵组件电连接，所述压力传感器组件用于检测所述砂箱内的气体的压力信息，并将所述压力信息传输至所述控制器，所述控制器用于将所述压力信息与预存储压力信息进行对比，当该压力信息大于所述预存储压力信息时，所述控制器生成控制信息控制所述气阀打开同时令所述泵组件工作排出所述砂箱中的气体，直至所述压力信息与所述预存储压力信息相等；当所述压力信息小于所述预存储压力信息时，所述控制器生成控制信号控制所述气阀打开同时令所述泵组件工作向所述砂箱内输送气体，直至所述压力信息与所述预存储压力信息相等。

在本发明较佳的实施例中，所述储气腔包括连通的等径腔室以及变径腔室，所述变径腔室包括靠近所述等径腔室的第一端以及远离所述等径腔室的第二端，所述变径腔室的内径沿其中轴线方向由所述第一端向第二端逐渐缩小。

在本发明较佳的实施例中，所述储气过滤罐上设置有排水孔以及溢流孔，所述排水孔处设置有排水阀。

在本发明较佳的实施例中，所述过滤组件包括雾化喷头，所述雾化喷头安装在所述储气过滤罐内。

在本发明较佳的实施例中，所述雾化喷头设置有多个，多个所述雾化喷头围绕所述进气口间隔排布。

在本发明较佳的实施例中，所述过滤组件包括气管，所述气管的一端连通所述进气口，当所述储气过滤罐中储放液体时，所述气管的另一端位于液面以下，且所述出气口的高度位于液面以上。

在本发明较佳的实施例中，所述气管的管壁上设置有至少一个排气孔。

在本发明较佳的实施例中，所述泵组件设置有多个，多个所述泵组件均电连接所述控制器，所述控制器能够单独控制一个所述泵组件工作，以及能够控制至少两个所述泵组件同时工作。

在本发明较佳的实施例中，所述储气过滤罐上设置有压力表。

基于上述第二目的，本发明提供了一种V法铸造系统，包括所述的V法铸造用稳压过滤装置。

本发明实施例的有益效果是：

综上所述，本发明实施例提供了一种V法铸造用稳压过滤装置，其结构简单合理，便于制造加工，安装与使用方便，同时，该稳压过滤装置能够保证砂箱中压力稳定，提高成型质量，且能够过滤气体中的砂砾，减少进入真空泵中的砂砾，真空泵不易被损坏。具体如下：

本实施例提供的V法铸造用稳压过滤装置，砂箱与储气过滤罐连通，真空泵与储气过滤罐连通，砂箱与储气过滤罐之间设置有气阀，砂箱中设置有压力传感器组件，压力传感器组件、气阀和真空泵分别与控制器电连接。在成型过程中，砂箱中的气压由压力传感器组件实时监控，并将监控得到的压力信息传输给控制器。控制器内预设有压力信息，控制器将由压力传感器组件传输出来的压力信息与预存储信息进行比较，当压力信息大于预存储信息，即砂箱中的气压过大，此时，控制器生成控制信号，依据该控制信号开启气阀以及泵组件，泵组件工作将砂箱中的含有砂砾的气体从砂箱中抽出并进入到储气过滤罐中，气体与砂砾的混合体进入储气过滤罐时，被储气过滤罐中的过滤组件过滤净化，混合体中的砂砾被过滤掉，干净的气体储存在储气过滤罐中，且真空泵从储气过滤罐中吸入干净的气体，不易损坏，泵组件进行排气工作直至砂箱中的气压稳定，即压力传感器组件检测得到的压力信息等于预存储信息。当压力信息小于预存储信息时，控制器生成控制信号控制气阀打开同时令泵组件工作向砂箱内输送气体，直至压力信息与预存储压力信息相等。通过实时检测砂箱中的气压并及时进行反馈，通过反馈信息进行砂箱中气压的调整，保证砂箱中气压稳定，提高成型质量。

本实施例提供的V法铸造系统包括上述的V法铸造用稳压过滤装置，具有上述V法铸造用稳压过滤装置的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例的V法铸造用稳压过滤装置的示意图；

图2为本发明实施例的V法铸造用稳压过滤装置的储气过滤罐的示意图；

图3为本发明实施例的V法铸造用稳压过滤装置的控制模块的连接示意图；

图4为本发明实施例的V法铸造用稳压过滤装置的变形结构的示意图；

图5为本发明实施例的V法铸造用稳压过滤装置的又一变形结构的示意图。

图标：001－砂箱；100－储气过滤罐；110－储气腔；120－进气口；130－出气口；140－排水孔；150－溢水孔；160－压力表；170－等径腔室；180－变径腔室；200－过滤组件；210－雾化喷头；220－气管；221－排气孔；300－气阀；400－控制器；500－压力传感器组件；600－泵组件；700－变频器。

具体实施方式

目前，真空泵节能系统在V法铸造中是一个关键的高耗能系统，由于真空泵的压力不能保持稳定，导致真空泵不能适应不同产品对压力的需求，同时由于真空系统中含有大量的型砂，大大减少真空泵的使用寿命。

鉴于此，发明人设计了一种V法铸造用稳压过滤装置以及V法铸造系统，该稳压过滤装置能够保证砂箱001中压力稳定，提高成型质量，且能够过滤气体中的砂砾，减少进入真空泵中的砂砾，真空泵不易被损坏。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例

请参阅图1－图5，本实施例提供了一种V法铸造用稳压过滤装置，用于与砂箱001配合使用，稳定砂箱001中的气压，稳压过滤装置包括储气过滤罐100、过滤组件200、气阀300、控制器400、压力传感器组件500以及泵组件600。

储气过滤罐100设置有储气腔110、进气口120以及出气口130，进气口120以及出气口130均连通储气腔110，进气口120连通砂箱001，气阀300安装于进气口120与砂箱001的管路上；过滤组件200安装于储气腔110内，用于过滤从砂箱001中排出的气体中的砂粒；泵组件600连接出气口130；控制器400分别与压力传感器、气阀300以及泵组件600电连接，压力传感器组件500用于检测砂箱001内的气体的压力信息，并将压力信息传输至控制器400，控制器400用于将压力信息与预存储压力信息进行对比，当该压力信息大于预存储压力信息时，控制器400生成控制信息控制气阀300打开同时令泵组件600工作排出砂箱001中的气体，直至压力信息与预存储压力信息相等；当压力信息小于预存储压力信息时，控制器400生成控制信号控制气阀300打开同时令泵组件600工作向砂箱001内输送气体，直至压力信息与预存储压力信息相等。

本实施例提供的V法铸造用稳压过滤装置，砂箱001与储气过滤罐100连通，真空泵与储气过滤罐100连通，砂箱001与储气过滤罐100之间设置有气阀300，砂箱001中设置有压力传感器组件500，压力传感器组件500、气阀300和真空泵分别与控制器400电连接。在成型过程中，砂箱001中的气压由压力传感器组件500实时监控，并将监控得到的压力信息传输给控制器400。控制器400内预设有压力信息，控制器400将由压力传感器组件500传输出来的压力信息与预存储信息进行比较，当压力信息大于预存储信息，即砂箱001中的气压过大，此时，控制器400生成控制信号，依据该控制信号开启气阀300以及泵组件600，泵组件600工作将砂箱001中的含有砂砾的气体从砂箱001中抽出并进入到储气过滤罐100中，气体与砂砾的混合体进入储气过滤罐100时，被储气过滤罐100中的过滤组件200过滤净化，混合体中的砂砾被过滤掉，干净的气体储存在储气过滤罐100中，且真空泵从储气过滤罐100中吸入干净的气体，不易损坏，泵组件600进行排气工作直至砂箱001中的气压稳定，即压力传感器组件500检测得到的压力信息等于预存储信息。当压力信息小于预存储信息时，控制器400生成控制信号控制气阀300打开同时令泵组件600工作向砂箱001内输送气体，直至压力信息与预存储压力信息相等。通过实时检测砂箱001中的气压并及时进行反馈，通过反馈信息进行砂箱001中气压的调整，保证砂箱001中气压稳定，提高成型质量。

需要说明的是，储气过滤罐100设置为回转体，储气过滤罐100包括第一外壳和第二外壳，第一外壳和第二外壳连接，第一外壳围成等径腔室170，第二外壳围成变径腔室180，等径腔室170和变径腔室180连通。变径腔室180包括靠近等径腔室170的第一端以及远离等径腔室170的第二端，变径腔室180的内径沿其中轴线方向由第一端向第二端逐渐缩小。进一步的，等径腔室170为圆柱形腔室，变径腔室180大致为圆锥状腔室。进气口120设置在第一外壳的顶部，与等径腔室170连通；出气口130设置在第一外壳的侧部，与等径腔室170连通。

可选的，在第一外壳的侧部设置有溢水孔150，在第二外壳的底部设置有与变径腔室180连通的排水孔140，排水孔140处安装有排水管，排水管上设置有排水阀。

本实施例中，稳压过滤装置还包括压力表160，压力表160安装在储气过滤罐100上，用于监测储气过滤罐100内的气压，同时，在储气过滤罐100上安装有泄压阀，避免储气过滤罐100内压力过大。

本实施例中，泵组件600为真空泵，泵组件600用于抽出砂箱001中的气体或者向砂箱001中充入气体，以维持砂箱001中稳定的气压。实际安装时，泵组件600可以设置一组或者多组，当泵组件600设置多组时，多组泵组件600分别与控制器400电连接，控制器400能够单独控制一个泵组件600工作，以及能够控制至少两个泵组件600同时工作。这样，避免了一个泵组件600功率调节范围有限的缺陷。此外，在某个或者某几个泵组件600损坏时，可以单独拆下来进而维修而不会影响其他泵组件600的正常工作。

进一步的，每个真空泵的工作压力范围在－0.035MPA—－0.065MPA之间。例如真空泵的压力为－0.035MPA、－0.045MPA或者－0.065MPA等。此外，每个真空泵可以电连接一个变频器700。

本实施例中，砂箱001中的含有砂砾的气体被抽出后，进入到储气过滤罐100中进行过滤，过滤组件200将砂砾过滤，增加气体的清洁度，不仅不会影响真空泵的使用寿命，排入到外部环境中，降低了环境的污染。

可选的，过滤组件200包括雾化喷头210，雾化喷头210安装在储气过滤罐100内，雾化喷头210喷出水雾，从进气口120进入的含有砂砾的气体接触到水雾，砂砾吸水后变成颗粒落入到储气过滤罐100中沉淀下来，被净化的气体储存在储气过滤罐100中，或者储气过滤罐100中压力过大时部分气体被排出。沉淀在储气过滤罐100中的砂砾通过排水孔140与水流一起排出，流入到水砂分离系统，进过分离后的水可以继续供雾化喷头210使用，实现了循环用水，节省资源，降低成本；进过分离后的砂砾可以继续作为型砂使用，降低了成本。

可选的，雾化喷头210设置有多个，多个雾化喷头210围绕所述进气口120间隔排布，增大了单位时间内砂砾与水雾的接触面积，净化效果好。

在其他实施例中，过滤组件200包括气管220，气管220的一端连通进气口120，当储气过滤罐100中储放液体时，气管220的另一端位于液面以下，且出气口130的高度位于液面以上。在该稳压过滤装置使用前，在储气过滤罐100中储放定量的液体，液体可以是水，水将气管220的端口淹没，且水面不高于出气口130，水面与第一外壳的顶部之间形成了储气的腔室。砂箱001中的含有砂砾的气体从进气口120进入到气管220，直接进入到水中，砂砾吸水后沉淀在储气过滤罐100底部，净化后气体储存在储气过滤罐100中。同样实现气体的净化。

应当理解，在进行净化时，可以采用雾化喷头210和气管220的组合结构，在此不进行具体说明。

进一步的，气管220的管壁设置有至少一个排气孔221，含有砂砾的气体排出更加均匀，流动速度减缓，在水中流动的时间增加，水与砂砾的结合更好，砂砾更加容易被沉淀在底部，净化效果更好。

需要说明的是，气阀300为分气阀300。

需要说明的是，控制器400可以是单片机，例如51单片机。压力传感器组件500可以是HM30系列的气压传感器。

实施例

本实施例提供了一种V法铸造系统，包括上述实施例提供的V法铸造用稳压过滤装置。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种V法铸造用稳压过滤装置，用于稳定砂箱中的气压，其特征在于，所述稳压过滤装置包括储气过滤罐、过滤组件、气阀、控制器、压力传感器组件以及泵组件，

所述储气过滤罐设置有储气腔、进气口以及出气口，所述进气口以及出气口均连通所述储气腔，所述进气口连通所述砂箱，所述气阀安装于所述进气口与所述砂箱的管路上；所述过滤组件安装于所述储气腔内，用于过滤从所述砂箱中排出的气体中的砂粒；所述泵组件连接所述出气口；所述控制器分别与所述压力传感器、所述气阀以及所述泵组件电连接，所述压力传感器组件用于检测所述砂箱内的气体的压力信息，并将所述压力信息传输至所述控制器，所述控制器用于将所述压力信息与预存储压力信息进行对比，当该压力信息大于所述预存储压力信息时，所述控制器生成控制信息控制所述气阀打开同时令所述泵组件工作排出所述砂箱中的气体，直至所述压力信息与所述预存储压力信息相等；当所述压力信息小于所述预存储压力信息时，所述控制器生成控制信号控制所述气阀打开同时令所述泵组件工作向所述砂箱内输送气体，直至所述压力信息与所述预存储压力信息相等。

2.根据权利要求1所述的V法铸造用稳压过滤装置，其特征在于，所述储气腔包括连通的等径腔室以及变径腔室，所述变径腔室包括靠近所述等径腔室的第一端以及远离所述等径腔室的第二端，所述变径腔室的内径沿其中轴线方向由所述第一端向第二端逐渐缩小。

3.根据权利要求1所述的V法铸造用稳压过滤装置，其特征在于，所述储气过滤罐上设置有排水孔以及溢流孔，所述排水孔处设置有排水阀。

4.根据权利要求1－3中任一项所述的V法铸造用稳压过滤装置，其特征在于，所述过滤组件包括雾化喷头，所述雾化喷头安装在所述储气过滤罐内。

5.根据权利要求4所述的V法铸造用稳压过滤装置，其特征在于，所述雾化喷头设置有多个，多个所述雾化喷头围绕所述进气口间隔排布。

6.根据权利要求1－3中任一项所述的V法铸造用稳压过滤装置，其特征在于，所述过滤组件包括气管，所述气管的一端连通所述进气口，当所述储气过滤罐中储放液体时，所述气管的另一端位于液面以下，且所述出气口的高度位于液面以上。

7.根据权利要求6所述的V法铸造用稳压过滤装置，其特征在于，所述气管的管壁上设置有至少一个排气孔。

8.根据权利要求1所述的V法铸造用稳压过滤装置，其特征在于，所述泵组件设置有多个，多个所述泵组件均电连接所述控制器，所述控制器能够单独控制一个所述泵组件工作，以及能够控制至少两个所述泵组件同时工作。

9.根据权利要求1所述的V法铸造用稳压过滤装置，其特征在于，所述储气过滤罐上设置有压力表。

10.一种V法铸造系统，其特征在于，包括根据权利要求1－9任一项所述的V法铸造用稳压过滤装置。